RS、ZB、CsCl结构的XC(X=Mg、 Ca、 Sr、 Ba)第一性原理计算

• 作者: 封文江 谢金峰 高雅 徐乾浩 刘岩 赵雪桐
• 来源期刊: 沈阳师范大学学报（自然科学版）
• 关键词: 密度泛函理论 半金属性 磁学性质 碱土金属 XC
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 材料科学|Materials Sciences
• 页码范围: 132-136
• 页数: 5页
• 分类号: O469
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-5862.2021.02.006

摘要

XC是ⅡA族元素(碱土金属)与C原子形成的化合物,此类化合物是本身不含有过渡金属元素、不含磁性原子却能产生铁磁性的化合物,因此引起了人们的广泛关注.为探究XC化合物材料的性能,预测其用途,采用基于密度泛函理论的第一性原理对XC进行模拟计算.使用Materials Studio 6.0对XC化合物进行建模优化,确定XC在rocksalt (RS)、zinc-blende(ZB)、CsCl结构时自旋都向上,且当MgC、CaC、SrC、BaC处于RS结构时的磁性主要来源于C原子的能级劈裂.计算获得平衡态的晶格常数分别为4.665、5.284、5.668、6.000 (A),并基于此计算材料的磁学性质与力学性质.研究发现,MgC材料的能带结构和态密度具有金属性特征,CaC材料的能带结构和态密度具有近半金属的特征,而SrC、BaC材料具有半金属性的特征.通过对XC化合物的力学性能计算,发现CaC与BaC是2种具有良好的延展性的材料.